智慧城市建設(shè)中地理信息共享服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

■熊劍

（湖北地信科技集團(tuán)股份有限公司 湖北武漢430074）

智慧城市建設(shè)中地理信息共享服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

■熊劍

（湖北地信科技集團(tuán)股份有限公司 湖北武漢430074）

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和信息技術(shù)的發(fā)展，智慧城市建設(shè)被提出，要想建立一個(gè)更加美麗富饒的城市面貌，需要對(duì)地理信息共享服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行很好的設(shè)計(jì)，如何實(shí)現(xiàn)地理信息平臺(tái)的建設(shè)成為了人們關(guān)注的事情。我們要在實(shí)際的建設(shè)過程中，必須以服務(wù)為目標(biāo)，并考慮到智慧城市地理信息共享服務(wù)平臺(tái)的通用性，要使地理信息共享服務(wù)平臺(tái)的內(nèi)容更加明確，使它的機(jī)制建設(shè)和示范應(yīng)用等內(nèi)容更加鮮明。為此，本文通過智慧城市地理信息平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路、技術(shù)難點(diǎn)以及機(jī)制、系統(tǒng)建設(shè)、運(yùn)行建設(shè)等內(nèi)容的具體分析，從而讓人們在今后的發(fā)展過程中，更好的認(rèn)識(shí)地理信息技術(shù)共享服務(wù)，更好的把握發(fā)展的方向，真正為未來其他城市智慧化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供參考與借鑒意義。

智慧城市建設(shè)地理信息服務(wù)平臺(tái)

0　引言

智慧城市是指將互聯(lián)網(wǎng)，云計(jì)算，物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)的技術(shù)和城市的運(yùn)行管理融合在一起，通過智能化應(yīng)用，信息整合和互聯(lián)，各方面的協(xié)同運(yùn)作在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，進(jìn)而使城市運(yùn)行管理和公共服務(wù)水平得到提升，進(jìn)而促進(jìn)人們更好的生活。智慧城市是當(dāng)今城市信息化的必然結(jié)果。而地理信息共享服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)是智慧城市建設(shè)的主要內(nèi)容，通過分析地理信息共享服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)踐來使地理信息共享服務(wù)平臺(tái)能夠更好的融入到智慧城市的建設(shè)之中，進(jìn)而使智慧城市的建設(shè)更加充滿力量。

1　總體目標(biāo)

對(duì)GIS，物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的應(yīng)用可以不斷地優(yōu)化城市建設(shè)，使城市現(xiàn)有的信息化基礎(chǔ)設(shè)施得到整合，利用城市運(yùn)營服務(wù)理念的先進(jìn)性，使城市信息網(wǎng)絡(luò)更加廣泛更加具有深度。通過對(duì)城市環(huán)境，資源，基礎(chǔ)設(shè)施，產(chǎn)業(yè)等諸多方面進(jìn)行感知。另外對(duì)地理信息平臺(tái)的整合就是對(duì)信息進(jìn)行智能的處理利用，從而城市的運(yùn)行和資源配置便可以得到足夠力量，使城市運(yùn)行得到足夠的響應(yīng)控制，為城市各級(jí)政府部門展現(xiàn)一個(gè)全面發(fā)展的地理信息數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，使各部門能夠更加輕松的進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和交流，進(jìn)而使政府得到一個(gè)更加全面統(tǒng)一的地理信息服務(wù)。

2　平臺(tái)設(shè)計(jì)思路

2.1總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

地理信息共享服務(wù)平臺(tái)要利用SOA架構(gòu)設(shè)計(jì)思想來實(shí)現(xiàn)底層功能設(shè)計(jì)，它的基礎(chǔ)是基礎(chǔ)地理信息資源，要依據(jù)地理信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，核心應(yīng)該以政務(wù)版和公眾版的地理框架數(shù)據(jù)庫，然后依靠現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)不同的城市進(jìn)行不同體系的綜合信息服務(wù)平臺(tái)

而系統(tǒng)總體架構(gòu)的設(shè)計(jì)要依靠云的架構(gòu)體系，在云基礎(chǔ)設(shè)施，云數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上構(gòu)建系統(tǒng)總體構(gòu)架。然后建立一個(gè)服務(wù)體系提供給使用者一個(gè)共享數(shù)據(jù)的空間。SOA構(gòu)架的使用，可以通過網(wǎng)絡(luò)的對(duì)架構(gòu)進(jìn)行分布式的部署，整合。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)中，是外部服務(wù)的應(yīng)用程序得到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)發(fā)布，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的集成，同時(shí)使服務(wù)功能接口得到擴(kuò)充，最終使地理信息服務(wù)以DaaS的方式進(jìn)行工作。另外不同行業(yè)的可以得到不同架構(gòu)的云架構(gòu)，而私有云和公有云都可以在這里得到應(yīng)用。私有云可以被政府部門應(yīng)用，從而得到政務(wù)版的地理信息。公有云可以被社會(huì)團(tuán)體使用，公眾版的地理信息可以為他們服務(wù)。

總體架構(gòu)之外還要考慮到內(nèi)容的設(shè)計(jì)，內(nèi)容主要包括地理信息共享服務(wù)資源建設(shè)和地理信息服務(wù)軟件系統(tǒng)建設(shè)。

（1）地理信息共享服務(wù)資源主要工作分別是實(shí)時(shí)位置信息服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)的開發(fā)和分布，地理信息數(shù)據(jù)的服務(wù)，數(shù)據(jù)的分析服務(wù)和地理信息聚合服務(wù)等等。在進(jìn)行這些工作時(shí)，云數(shù)據(jù)庫中的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)位置數(shù)據(jù)，地形數(shù)據(jù)等會(huì)發(fā)揮作用，它們會(huì)促使工作的加工和制作，進(jìn)而形成網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)的發(fā)開和發(fā)布，實(shí)時(shí)位置信息服務(wù)等工作的有效結(jié)果，使結(jié)果發(fā)布在服務(wù)器上，為用戶提供可用的地理信息，同時(shí)結(jié)果也可以在專門服務(wù)器上使用，成為政府部門的專用渠道。

（2）平臺(tái)各系統(tǒng)整合功能存在地理信息服務(wù)軟件系統(tǒng)中，主要內(nèi)容包括地理信息系統(tǒng)的運(yùn)維服務(wù)管理和監(jiān)控，二次開發(fā)接口，門戶網(wǎng)站專題數(shù)據(jù)共享和交換為了能夠使信息聯(lián)通能夠順暢的在系統(tǒng)間進(jìn)行運(yùn)行，開發(fā)軟件接口應(yīng)該被設(shè)計(jì)出來，如此使地理信息共享服務(wù)平臺(tái)的信息得到共享，保障了平臺(tái)的運(yùn)行和開發(fā)。

2.2技術(shù)路線

智慧城市地理信息共享服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)必須要嚴(yán)格遵守相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對(duì)地理信息進(jìn)行生產(chǎn)，更新，改造和整合，促成云軟硬件的管理平臺(tái)，并對(duì)現(xiàn)有的各部門的專有數(shù)據(jù)進(jìn)行整合創(chuàng)立城市專業(yè)的信息數(shù)據(jù)庫，使數(shù)據(jù)交換和共享服務(wù)中心得到建設(shè)，并且注重?cái)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和平臺(tái)。另外還要注重城市節(jié)點(diǎn)和省級(jí)以及國家級(jí)節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，還要具備縣級(jí)節(jié)點(diǎn)，如此一來便可以確保國家，省，市，區(qū)縣的相互連接，如此可以促進(jìn)一體化的地理信息的傳播，使地理信息共享服務(wù)平臺(tái)能夠更好的貫通，使信息能夠在系統(tǒng)里得到更好的流通。

通過對(duì)信息化的整合，使國，省，市，區(qū)縣的相互連接，可以促進(jìn)城市展現(xiàn)對(duì)智慧城市建設(shè)的需求，使門戶網(wǎng)站出現(xiàn)在共享信息服務(wù)平臺(tái)上，如此便于城市建立多種服務(wù)和生產(chǎn)項(xiàng)目，比如說旅游項(xiàng)目就可以在這里得到很好的應(yīng)用。

地理信息共享服務(wù)平臺(tái)的建立需要一系列的發(fā)展和建設(shè)，需要同網(wǎng)絡(luò)化緊密的聯(lián)系在一起，只有通過網(wǎng)絡(luò)化的熏陶，才可以保障地理信息共享的更加快捷便利，通過網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)手段可以使地理信息共享服務(wù)平臺(tái)得到更加有力的武裝。

2.2.1多維地理信息資源統(tǒng)一編目管理技術(shù)難點(diǎn)分析

當(dāng)前地理信息數(shù)據(jù)在不斷積累,大量的信息還是被“鎖”在如“小島”般的各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫里,“孤島”之間并不能有效地進(jìn)行共享和通信,主要存在以下問題:

一是傳統(tǒng)的地理空間信息資源目錄,發(fā)行范圍有限,無法滿足各相關(guān)行業(yè)了解地理信息資源的普遍需求;二是傳統(tǒng)的編目方式周期長,資料陳舊,不能及時(shí)更新以反映地理信息資源的最新情況;三是查詢不方便,“目錄”只能編目成固定的目錄形式,對(duì)地理信息資源僅作概略描述,難以詳盡刊載地理信息資源所具有的空間定位、區(qū)域分布和有效現(xiàn)勢等特性的內(nèi)容;四是缺乏數(shù)據(jù)的描述信息,特別是現(xiàn)代地理空間技術(shù)的迅猛發(fā)展,對(duì)數(shù)字化地理空間產(chǎn)品,必須用元數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)來進(jìn)行描述,這種數(shù)據(jù)形式的發(fā)布更是用“目錄”方式力所不能及的。

2.2.2智慧城市海量動(dòng)態(tài)地理信息承載技術(shù)難點(diǎn)分析

對(duì)海量動(dòng)態(tài)地理信息接入與承攬主要難點(diǎn)是如何實(shí)現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)快速抽取、地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、地理信息數(shù)據(jù)加載?？臻gETL工具不單要處理常規(guī)的屬性數(shù)據(jù),同時(shí),還需要處理海量的、多時(shí)態(tài)的、多尺度的空間數(shù)據(jù),其除了對(duì)屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之外,還需要結(jié)合地理編碼工具、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具、尺度轉(zhuǎn)換工具、空間數(shù)據(jù)拼接與分割等工具,對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理;

2.2.3智慧城市海量動(dòng)態(tài)地理信息承載技術(shù)難點(diǎn)分析

對(duì)海量動(dòng)態(tài)地理信息接入與承攬主要難點(diǎn)是如何實(shí)現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)快速抽取、地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、地理信息數(shù)據(jù)加載?？臻gETL工具不單要處理常規(guī)的屬性數(shù)據(jù),同時(shí),還需要處理海量的、多時(shí)態(tài)的、多尺度的空間數(shù)據(jù),其除了對(duì)屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之外,還需要結(jié)合地理編碼工具、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具、尺度轉(zhuǎn)換工具、空間數(shù)據(jù)拼接與分割等工具,對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理;

3　平臺(tái)服務(wù)組成內(nèi)容

地理信息共享服務(wù)平臺(tái)的建立是在系統(tǒng)總體架構(gòu)和路線設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上的重點(diǎn)工作，它主要包括地理信息數(shù)據(jù)服務(wù)，數(shù)據(jù)分析服務(wù)，地理信息服務(wù)軟件系統(tǒng)，實(shí)時(shí)位置信息服務(wù)，地理信息聚合服務(wù)。

所以在地理信息數(shù)據(jù)服務(wù)和數(shù)據(jù)分析服務(wù)中一定要注重?cái)?shù)據(jù)的正確性，因?yàn)閿?shù)據(jù)是顯示一定局勢的必要數(shù)字依據(jù)，只有數(shù)據(jù)正確了才可以使地理信息反映一個(gè)正確合理的地理情況，才能夠使數(shù)據(jù)分析顯得更加標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)還要保持更新，不能使老數(shù)據(jù)蒙混使用者的眼睛，只有按時(shí)按點(diǎn)的進(jìn)行數(shù)據(jù)更新才，才可以使數(shù)據(jù)得到正確的使用，才可以使數(shù)據(jù)更加具有效果的使用，數(shù)據(jù)是反應(yīng)地理信息的數(shù)字依據(jù)所以要保持正常的心里，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析，有時(shí)候一個(gè)數(shù)據(jù)不能表達(dá)最終的結(jié)果，要通過多個(gè)數(shù)據(jù)才可以顯示出地理的一些信息，所以要對(duì)數(shù)據(jù)做出綜合的分析，只有這樣才能夠確保信息的可靠性，才可以使地理信息具有更加確切的效果。

4　平臺(tái)的運(yùn)營系統(tǒng)

地理信息共享服務(wù)平臺(tái)必須要有一個(gè)合理化的運(yùn)行機(jī)制，只有確保了運(yùn)行，平臺(tái)才會(huì)具有生命力，在地理信息共享平臺(tái)的建設(shè)中只有把握好運(yùn)行機(jī)制的籌建，平臺(tái)就會(huì)有所依據(jù)使運(yùn)行變得更加順暢。為了能夠使信息和資源更好的得到應(yīng)用，使其具有可持續(xù)發(fā)展的效果，所以對(duì)地理信息共享平臺(tái)進(jìn)行良好的運(yùn)營是根本前提，只有建立和地理平臺(tái)相適應(yīng)的運(yùn)營機(jī)制，才可以保障平臺(tái)和運(yùn)營的融合，使平臺(tái)更加運(yùn)轉(zhuǎn)暢通。平臺(tái)的運(yùn)營機(jī)制要結(jié)合平臺(tái)的特點(diǎn)，以高科技信息技術(shù)為主要的依據(jù)，借助網(wǎng)絡(luò)化的運(yùn)行方式對(duì)運(yùn)營機(jī)制進(jìn)行全面的建設(shè)，只有這樣才可以促進(jìn)地理信息平臺(tái)更加茁壯的成長。

運(yùn)營離不開地理平臺(tái)的數(shù)據(jù)和地理服務(wù)，平臺(tái)建設(shè)和平臺(tái)的推廣，只有通過地理平臺(tái)的數(shù)據(jù)和地理服務(wù)才可以使地理平臺(tái)有一個(gè)更加系統(tǒng)化的工作服務(wù)，才可以保障地理平臺(tái)的充實(shí)，對(duì)平臺(tái)的建設(shè)是對(duì)平臺(tái)運(yùn)行的主要方法，平臺(tái)可以得到增強(qiáng)和壯大，只有通過對(duì)平臺(tái)的建設(shè)才可以使地理平臺(tái)更加的實(shí)力雄厚，它才可以接受更加具有強(qiáng)度的工作。平臺(tái)的推廣是平臺(tái)面對(duì)社會(huì)的主要方法，平臺(tái)的推廣可以加大平臺(tái)的波及范圍，使平臺(tái)得到更好的宣傳，使平臺(tái)擴(kuò)大知名度，如此可以加深平臺(tái)在群眾中的印象，使人們更加的依賴平臺(tái)，如此，平臺(tái)可以更加具有影響力的出現(xiàn)在公眾面前。

5　共享服務(wù)平臺(tái)功能呢的實(shí)現(xiàn)

通用服務(wù)是信息平臺(tái)服務(wù)端的通用功能，包括對(duì)信息平臺(tái)的基本操作和常用的配置，對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行簡單的描述：

5.1城市地圖服務(wù)模塊

該模塊由Web地圖服務(wù)和客戶端城市地圖服務(wù)兩部分組成。Web地圖服務(wù)可以在信息平臺(tái)或者Web客戶端實(shí)現(xiàn)對(duì)市政地圖的操作。地圖操作是智慧城市信息平臺(tái)的重要組成部分。Web地圖服務(wù)通過Geoserver，Openlayers和Oracle Spatial實(shí)現(xiàn)此功能。城市地圖服務(wù)模塊中在針對(duì)客戶端模塊服務(wù)時(shí)主要分為兩部分，一方面是加載地理圖層，另一方面是操作地圖。

加載地理圖層部分：主要包括加載底層基本地理圖層，市政對(duì)象圖層，巡檢圖層，計(jì)劃和工程圖層，另外還包括Web要素服務(wù)，谷歌地圖。地圖操作部分：首先包括對(duì)地圖最基本的操作，例如移動(dòng)，放大，縮小，鷹眼功能，地圖，衛(wèi)星圖，交通圖打印功能。此外還包括信息平臺(tái)對(duì)地圖上指定區(qū)域的劃定和選取，以及在選定的區(qū)域內(nèi)對(duì)市政對(duì)象屬性的操作和分析。

5.2城市單元對(duì)象定義模塊

在信息平臺(tái)中，各種類型的城市對(duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不一致。對(duì)不同的對(duì)象建模后，要依照數(shù)據(jù)對(duì)象的結(jié)構(gòu)以及屬性動(dòng)態(tài)配置數(shù)據(jù)對(duì)象的基本屬性，用戶在界面中可以自由選擇對(duì)象的屬性由于配置的城市數(shù)據(jù)，按照面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想動(dòng)態(tài)配置每種不同城市對(duì)象的頁面。還可以根據(jù)需要修改幾何屬性，根據(jù)元數(shù)據(jù)的不同輸出不同的頁面數(shù)據(jù)。

5.3動(dòng)態(tài)配置屬性模塊

在完成定義市政對(duì)象后，動(dòng)態(tài)配置對(duì)象屬性，操作步驟如下：

（1）建立市政對(duì)象。

（2）建立市政對(duì)象屬性。

（3）通過參數(shù)設(shè)置，調(diào)整各顯示頁面中的元素。

（4）建立顯示頁面中按鈕的點(diǎn)擊事件。

（5）建立該對(duì)象與其他市政對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

（6）建立該對(duì)象的巡檢，計(jì)劃，地圖中的屬性等菜單。

（7）生成該對(duì)象的顯示頁面。

在生成的頁面上顯示了定義道路的所有相關(guān)屬性，如道路的名稱、長度、寬度、經(jīng)過的區(qū)域、類型等。

5.4系統(tǒng)數(shù)據(jù)綜合管理模塊

此模塊主要是管理系統(tǒng)中地理對(duì)象數(shù)據(jù)相關(guān)的配置，按管理內(nèi)容的不同，分為管理域名稱(domain name)；管理域類型(domain)；管理空間業(yè)務(wù)規(guī)則；管理綜合報(bào)表；管理地圖目錄；管理空間數(shù)據(jù)建庫；管理應(yīng)用功能；管理業(yè)務(wù)代碼同步；管理巡檢/計(jì)劃/工程地圖；管理對(duì)象要素索引；管理地理對(duì)象模板和鏈接等。

6　結(jié)論

智慧城市建設(shè)要牢牢的抓住地理信息共享服務(wù)平臺(tái)，只有在平臺(tái)的良好輔助下，城市建設(shè)才更加具有價(jià)值，只有不斷地提高地理信息共享服務(wù)平臺(tái)的機(jī)能，才可以使地理信息得到更加有利的烘托，才可以使地理平臺(tái)的工作更加具有精準(zhǔn)性，在智慧城市的建設(shè)中，我們必須充分利用地理信息共享平臺(tái)，以促進(jìn)智慧城市的全面發(fā)展。

[1]周海鵬.面向智慧城市的地理信息數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J].中國科學(xué)院大學(xué), 2014.

[2]鄭春梅.城市管網(wǎng)空間信息共享與服務(wù)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究 [J].中國地質(zhì)大學(xué),2014. [3]張偉.智慧城市建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用研究 [J].長安大學(xué),2014.

[4]徐德軍.基于GIS架構(gòu)的智慧地理信息共享服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J].IT時(shí)代周刊論文專版,2014.

[5]袁遠(yuǎn)明.智慧城市信息系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究 [J].武漢大學(xué),2012.

[6]龔玉麗.基于開源框架的智慧城市信息平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J].江南大學(xué),2013.

[7]王康.地理信息共享平臺(tái)及其關(guān)鍵技術(shù)的研究和應(yīng)用 [J].廣東工業(yè)大學(xué),2011.

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-263-2